冰球突破把一滴水拍成“微缩宇宙”小伙自制显微镜拍摄微生物在抖音走红

  新闻资讯     |      2024-01-08 23:17

  冰球突破“我从湖里取了一滴水,没有想到它是一个微缩动物园。喇叭虫,最大的单细胞动物,旁边有一个上千细胞构成的轮虫,喇叭虫有时候却能把它活吞了……”近日,90后小伙赵铁夫把一滴水拍出了一部纪录片,奇幻的画面配上幽默的解说,让网友们对这微观世界感到新鲜不已:美得让人迷失!扬子晚报紫牛新闻记者了解到,作为潜心科研的抖音达人,赵铁夫曾是一位英语名师。两年前他放弃了英语讲师的工作,自学微生物与显微成像技术,开始拍摄微观世界。除了显微摄影,他还有更大的目标,想造出能与国际一线品牌相媲美的显微镜。接受采访时,他说:“列文虎克是我的偶像,他40岁左右才开始线岁出头才转行搞研究,但我相信追梦不晚。”

  赵铁夫的网名叫“地下科学家”,这是他以前的QQ空间名字。“好久都不用了,有一次忽然想起少年时代的梦,觉得这名字依然不错,而且也符合当下自己的状态,所以在抖音上发视频又用了这个名字。

  ”赵铁夫出生于黑龙江,后来跟着父母来到青岛。少年时代,他的梦想是当一名科学家。

  赵铁夫的父亲是上世纪80年代的大学生,有扎实的理工科基础,经常画图纸,甚至设计自己家的房子,赵铁夫还没上小学时就跟着模仿。父母从小就给了他很多自由,让他有机会去探索世界。

  父亲给他买过《十万个为什么》,里边有很多有趣的科学故事。“其中爱因斯坦的故事给我很大的触动,他的E=MC2虽然我在上小学的时候根本看不懂,但觉得很美。这给我很大的启发,将来想成为科学家。”

  父亲经常和他比赛解数学题,“他也不限制题目来源,高中数学题也会安排,让我用最简单的算术手法去解,我们爷俩比赛谁的解题速度快,我就觉得解决难题是个很好玩的事。”

  在小学和初中阶段,赵铁夫成绩非常优秀,“基本上没怎么认真学习,也没怎么听课,但每次都是全班或者全年级第一名。但有个前提条件,就是要给我足够自由的空间,让我可以的自由学习。”

  不过到了高中,赵铁夫却不太适应,“成绩直线下滑,精神基本就崩溃了,晚上睡不着觉,白天又困。高中最后那两年,唯一的收获可能就是想明白了一点,那就是这辈子不应该只为了某个结果而活。”

  因为这些情况,赵铁夫高考没有取得太好的成绩,考上哈尔滨一所高校的英语教育专业。

  他对大学的教育也不太适应,“在大学里一开始学英语的时候,都是按照课本一章一节地灌输,根本学不进去,觉得太枯燥了。”

  他在大学里待了一年,感觉读不下去,一咬牙就退学了,2010年跑到北京,做一些兼职,空余时间就到清华、北大等高校蹭课旁听,想学什么就去听什么,从西方哲学到物理都听过,见到过杨振宁、施一公等科学家,参加过音乐社团,就这样度过了4年时光。

  在此期间,他曾经遇到过一位从小在美国长大的中国女孩,听到她说的流利英文,产生了一种强烈的自卑感和压力感。于是从那天起,他决心一定要学好英语。于是他跟着自己喜欢的英文影视剧学,上英文网站学,“慢慢地,我发现自己开始不讨厌英语了,觉得挺有意思的,开拓了视野。后来我逐渐意识到,不要把英语当作一个学科,要把它看作一种工具,通过它打开一扇门。”

  以前学英语的时候,背单词对赵铁夫来说是非常痛苦的事情。努力学习之后,他发现记单词原来是有方法的,“我听了很多记单词的课之后,觉得还可以有更好的方法。我就开始钻研这个东西,创造了一个不同的课程体系,口碑很不错。我感受到我们讨厌的不是学习,而是学习方式。”

  赵铁夫虽然没有高学历,没有留学背景,却打败了强有力的竞争者,成为一家著名培训机构的词汇讲师,他的《赵铁夫讲单词》课程至今很受欢迎。

  虽然已是英语名师,但赵铁夫始终有着一个科学梦。大概7年前,他开始认真思考今后的发展,“我小时候的梦想是成为科学家,但现在所做的工作不是小时候的理想,就算再成功,赚再多的钱,我都不会开心,我觉得我应该成为一个科学工作者。”

  当时AlphaGo正火,他觉得人工智能一定会对世界产生巨大影响。于是他也学习了编程等技术,做过一个聊天机器人,感受到人工智能可能对各行各业带来挑战。

  他在北京各高校蹭课的时候,兴趣方向从物理转到了微生物学,他想亲眼看看生物课本上经常出现的单细胞生物、多细胞生物、断裂生殖等内容,就开始着手研究显微成像技术。

  赵铁夫很坦率,“其实也是因为自己没钱,买不起昂贵的科研设备,所以就去做显微镜,没想到越做越好。”

  他给自己的明确定位是做一位科学艺术家。科学艺术是将科学和艺术相结合的跨学科领域,旨在通过艺术的形式表达科学的概念、原理和发现,以促进科学的普及和理解。艺术可以无限发挥想象力,用艺术呈现科学之美,就要遵守科学规则。目前在国内从事科学艺术的人不多,赵铁夫希望用科学艺术让人们感受到生物之美、科学之美。

  这条路并不容易,除了录像用的手机,其他设备都要靠他自己组装,光路、照明都要靠他来设计。设备搞好之后,还要采集标本、培养微生物,然后观察、记录、拍摄、剪辑、写文案和解说,有时为了拍一个镜头,需要花几个月的时间。为了防止侵权,视频的音乐也由他自己原创。“我拍摄了几百上千个视频,可能只有一个从各个角度看都是美的。拍摄过程很枯燥,如果没有足够的耐心或者热爱,就算用最高端的设备也坚持不下去。比如拍草履虫的时候,就算光照很好,设备调试得很好,但草履虫不会像演员那样按照你的要求去演,它的所有动作都是不可操控的。我拍摄的时候,经常拍不到理想的画面,只能反复观察和重拍。”

冰球突破把一滴水拍成“微缩宇宙”小伙自制显微镜拍摄微生物在抖音走红(图1)

  拍摄只是一个方面,背后的技术研发也非常困难,“很多东西都需要自己设计和制造,难度很大。但我喜欢挑战,小时候老师留作业,如果太简单了我还不愿意写呢。”

  拍草履虫的时候,他一开始用普通的照明,画面不是很清晰,物体不是很突出。后来改进照明方式,让画面有了浮雕感,但他还不是很满意,觉得不够漂亮,背景颜色不像在水里。于是他又摸索出一个暗场效果,背景是黑色的,主体是闪亮的,有点像宇宙星空的感觉,但还是和真的水不太接近。

  “我就一直思考这个问题,想还原出水里的感觉,这种感觉会很奇妙。后来我想到改成蓝光照明。只用蓝光照明还不行,必须调整光线的角度,进行各种各样的细节调整,甚至连标本的薄厚也做了反复试验,突然有一天就试出了想要的效果。那个背景是蓝色的,而且不是普通的蓝,像大海那种蓝色,拍摄主体是突出、闪亮的,背景还可以流动起来,看了就能感觉是在水里。我当时觉得很震撼,真的好美。后来我继续调整这些技术细节,最后确定到可以量产的标准。”

  赵铁夫用这种技术做了一个纪录片,名字叫做《这里很小,但会迷失,一个人自制世界最美显微纪录片……》,在抖音平台收获了不错的播放量,很多网友点赞:“美得让人迷失!”“看这个仿佛三体人在看地球人!”

冰球突破把一滴水拍成“微缩宇宙”小伙自制显微镜拍摄微生物在抖音走红(图2)

  赵铁夫的显微摄影都是从身边的环境取样,一些司空见惯却很少引人关注的东西,经过他的拍摄,呈现出了不一样的美。“我做了一个‘探索记’的节目,强调很多东西是我去探索和拍摄的,而不只使用已有的课本或者论文中的知识,所有素材都具有原创性。在这个过程中,我拍到过很多比较罕见的画面,比如草履虫的断裂生殖全过程等冰球突破,虽然这不是我首先拍到的,但我拍的画面是非常美的,能达到这种质量的画面非常少。我还拍到过一些资料中没查到的物种,但还不能确定是新物种。”

  他看到微生物的一些机制,比如喇叭虫遇到强光照射会躲避,“这背后有什么生物机制?它只是一个细胞,怎么这么聪明呢?用应激性进行简单解释太笼统了,说不定对人工智能和脑科学等研究会有一定的启发作用。”

  赵铁夫还有一个雄心勃勃的目标,那就是制造出比肩国际大厂的显微镜。目前科研院所使用的显微镜大都是德国的莱卡和蔡司、日本的尼康和奥林巴斯这四大厂家的,价格非常昂贵冰球突破,而且垄断着知识产权,“我想做出显微四大厂没有做出的设备,在设计、光路照明效果等方面超过他们。”

  赵铁夫认为,如果显微成像技术能够有一个巨大的进步,或者能够制定出一套比较合适的方案,能对生命科学、材料科学等产生很大的促进作用。“我觉得这是有意义的,我可能会用一辈子时间去做这个事情,把显微技术做得更美、分辨率更高,甚至做出其他方面的一些创新和进步。”

  两年来,赵铁夫经历过很多挫折,最困难的时候连100块钱都没有,而且也受到过外界很多质疑,最后还是坚持了下来。“其实也不是我多坚强,而是因为倒下来会发现地上太凉,必须得爬起来,逼着自己一直往前走。走到今天,还不敢说成功。”

  他希望在有尊严地生活的前提下,做自己热爱的事情,“我对自己现在的状态很满意,因为我真正地在做自己热爱的事情。列文虎克40岁左右才开始真正搞科研,但是一直研究到90多岁,他是我的偶像。我觉得我还年轻,才30岁出头,追梦不晚,还有余生。”